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OSI模型是一個(gè)用于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的理論模型。全稱是開放系統(tǒng)互聯(lián)模型(Open Systems Interconnection,簡(jiǎn)稱OSI),它由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1984年發(fā)布。
OSI模型將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)劃分為七個(gè)不同的層次,每個(gè)層次都負(fù)責(zé)不同的功能和任務(wù),分別是:
1. 物理層(Physical Layer):負(fù)責(zé)傳輸原始比特流,主要定義物理接口和傳輸介質(zhì)的特性。
2. 數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer):負(fù)責(zé)在物理連接上傳輸幀,提供數(shù)據(jù)的可靠傳輸和錯(cuò)誤檢測(cè)。
3. 網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer):負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中選擇和管理路徑,進(jìn)行數(shù)據(jù)的分組和路由。
4. 傳輸層(Transport Layer):負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)端到端的可靠傳輸,提供數(shù)據(jù)的分段、排序、重傳和流量控制等功能。
5. 會(huì)話層(Session Layer):負(fù)責(zé)建立、管理和終止會(huì)話(會(huì)話表示兩個(gè)應(yīng)用程序之間的通信)。
6. 表示層(Presentation Layer):負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的格式化和編碼,以便于不同系統(tǒng)之間的互操作性。
7. 應(yīng)用層(Application Layer):提供用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的接口,支持各種應(yīng)用程序(如HTTP、SMTP、FTP等)。
網(wǎng)關(guān)在OSI模型中工作在網(wǎng)絡(luò)層(第三層)和應(yīng)用層(第七層)之間。
在網(wǎng)絡(luò)層,網(wǎng)關(guān)作為連接不同網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn),負(fù)責(zé)處理IP包的轉(zhuǎn)發(fā)和路由功能。它可以連接不同的子網(wǎng),并根據(jù)目的地址進(jìn)行包轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇,以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。
在應(yīng)用層,網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。它接收來(lái)自不同協(xié)議的數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行解釋、重新封裝和轉(zhuǎn)換,使其適配目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的協(xié)議格式和規(guī)范。這樣,網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)交互和互聯(lián)互通。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中,通??梢詣澐譃樗膫€(gè)主要的層級(jí),從下至上分別是:
1. 感知層(Perception Layer):也被稱為物聯(lián)網(wǎng)感知層,該層主要包括各種傳感器、執(zhí)行器和設(shè)備等,用于采集物理世界中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
2. 網(wǎng)絡(luò)傳輸層(Network Transmission Layer):該層負(fù)責(zé)將感知層采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。包括傳感器網(wǎng)絡(luò)、有線以太網(wǎng)、Wi-Fi等通信技術(shù),以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和協(xié)議等。
3. 云平臺(tái)層(Cloud Platform Layer):也被稱為服務(wù)層,該層位于感知層和應(yīng)用層之間,用于集成和處理來(lái)自感知層的數(shù)據(jù)。云平臺(tái)提供大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析和處理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程管理和控制等功能。
4. 應(yīng)用層(Application Layer):該層提供特定的工業(yè)應(yīng)用和解決方案。根據(jù)不同的需求,應(yīng)用層可以包括物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、工業(yè)自動(dòng)化、智能制造、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的層級(jí)中,網(wǎng)關(guān)通常位于網(wǎng)絡(luò)傳輸層和云平臺(tái)層之間。
網(wǎng)關(guān)一方面與感知層的設(shè)備進(jìn)行通信,獲取設(shè)備采集到的數(shù)據(jù);另一方面,與云平臺(tái)進(jìn)行通信,將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。網(wǎng)關(guān)的作用是在感知層和云平臺(tái)之間建立一個(gè)連接橋梁,將不同類型的感知設(shè)備和云平臺(tái)連接起來(lái)。
網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)傳輸層主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換協(xié)議、處理數(shù)據(jù)格式、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮和加密等功能。同時(shí),網(wǎng)關(guān)也具備一定的計(jì)算和存儲(chǔ)能力,能夠在本地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理和分析,減少對(duì)云平臺(tái)的負(fù)載。
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